Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học nghĩ rằng mặt trăng Europa - một vệ tinh tự nhiên của sao Mộc, nơi cất giấu một đại dương nước mặn bên dưới lớp vỏ băng giá của nó, có thể cung cấp môi trường cho sự sống ngoài Trái đất.
Tuy nhiên, lớp băng này dày đến mức kinh ngạc, cho thấy đại dương trên Europa có thể thiếu nhiệt và các phản ứng hoá học cần cho sự sống phát triển - theo các kết quả đo đạc do tàu thăm dò không gian Juno của NASA thu thập. Con tàu này đã quay quanh sao Mộc từ năm 2016 và máy đo bức xạ vi sóng (MWR) trên Juno đã cung cấp ước tính về độ dày lớp vỏ của Europa. Cụ thể, lớp băng này dày khoảng 35km - gấp bốn lần độ cao núi Everest và gấp ba lần độ sâu của lỗ khoan sâu nhất mà con người thực hiện trên Trái đất.
Phát hiện mới làm cho kế hoạch khám phá mặt trăng của sao Mộc bằng tàu Europa Clipper của NASA càng trở nên khó khăn. Con tàu này trị giá 5 tỷ USD và đang trên đường đến sao Mộc.
Brandon Johnson, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Purdue, cho biết nếu các phép đo chính xác thì “đây là một phát hiện gây sốc, vì nó lớn hơn nhiều lần so với các ước tính hiện nay.” Trong đó bao gồm tính toán do chính Johnson công bố đầu năm 2024, rằng lớp băng cứng trên cùng dày khoảng 7 km; và bên dưới nó là một lớp băng có thể dịch chuyển, được gọi là lớp băng đối lưu, dày khoảng 13 km.
Hình ảnh bề mặt Europa thu được từ tàu vũ trụ Juno vào năm 2022. Ảnh: science.org
Johnson nhận xét phát hiện này “làm triển vọng về sự sống trên Europa thêm mờ mịt”. Nếu lớp băng trên Europa mỏng thì đại dương có thể kết nối với bề mặt băng thông qua các ống dẫn trong băng, tăng khả năng xảy ra các phản ứng hoá học tạo nên sự sống. Lớp vỏ băng dày sẽ làm giảm kết nối và giảm lượng nhiệt tỏa ra từ băng. Ít nhiệt đồng nghĩa với khả năng tồn tại các miệng phun thủy nhiệt ở đáy đại dương cũng giảm, mà các miệng phun này lại là một nguồn quan trọng có thể hỗ trợ sự sống.
Phát hiện mới nối dài chuỗi kết quả không mấy khả quan về Europa gần đây. Đầu năm 2024, các dữ liệu khác từ tàu Juno cho thấy bức xạ phát ra từ sao Mộc có thể tạo ra ít oxy hơn trong đại dương của Europa so với suy nghĩ trước đây. Các nỗ lực quan sát các cột hơi nước phun ra từ bề mặt Europa bằng kính viễn vọng không gian JWST không mang lại kết quả, dấy lên nghi ngờ về sự tồn tại của các miệng phun thủy nhiệt mà các nhà khoa học đã dự đoán sau khi quan sát qua kính thiên văn Hubble.
Một số nghiên cứu mô phỏng được trình bày vào đầu năm 2024 cũng cho thấy lực kéo tác động lên phần lõi đá của Europa không đủ mạnh để làm nó nứt ra. Điều này có thể ngăn cản sự hình thành các cấu trúc như miệng phun thủy nhiệt.
Theo Natalie Wolfenbarger, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Stanford, làm việc với radar xuyên băng của tàu Europa Clipper, những giả định này có thể không chính xác. Cô cho biết, khi sử dụng các mô hình để phân tích dữ liệu, sẽ luôn tồn tại những điểm không chắc chắn.
Radar của Europa Clipper trong tương lai sẽ cung cấp thông tin rõ ràng hơn về độ sâu của lớp băng, mức độ nứt gãy, và độ tinh khiết của nó. Nhưng nếu lớp băng cứng thực sự dày như kết quả của Juno cho thấy, điều này có thể vượt qua giới hạn thăm dò tối đa là 30km của radar, Wolfenbarger giải thích.
Johnson nói rằng sẽ khó có thể nói chắc về độ dày của lớp băng cho đến khi các dữ liệu từ tàu Clipper bắt đầu được thu thập vào đầu thập kỷ tới. Paul Byrne, nhà khoa học hành tinh tại Đại học Washington, St. Louis, bổ sung rằng, nếu các phát hiện từ Juno được xác nhận, việc đưa tàu đổ bộ xuống bề mặt Europa cũng như gửi các tàu thăm dò xuống đại dương ngầm bên dưới sẽ trở nên phức tạp hơn nhiều.
Nguồn: